青海省某铜多金属矿选矿试验研究

有色金属是国民经济、人民日常生活及国防工业、科学技术发展必不可少的基础材料和重要的战略物资

。现已探明的多金属矿产较多，但其矿物的可选性制约矿产的开发利用，对其可选性研究能为相关矿产的开发利用技术指导和借鉴。青海省某铜多金属矿主要金属元素有铜、铅、锌、金和银。铜、铅含量大于工业品位，锌达到最低工业品位。本文主要对该铜多金属矿的可浮选性及浮选流程进行研究，确定该多金属矿的最佳分选方案，为该矿石的工业开发利用提供技术支持。

1 矿石性质

青海省某铜多金属矿属原生矿石，成因类型为海底火山喷流变质改造型铜铅锌矿石。原矿矿物组成见表1。

添加不同稳定剂的三种溶液中，玫瑰茄花色苷的降解速率常数均随着温度的升高而增大，半衰期随着温度的升高而减小。结果说明低温条件下有利于玫瑰茄花色苷的稳定。在80、90和100 ℃三个温度下添加稳定剂组的降解动力学参数均比空白组小，而且半衰期也都比空白组大。说明添加稳定剂能有效延缓花色苷的降解。这可能是因为花色苷分子被包埋在稳定剂的空腔中，在热处理下比游离花色苷更加稳定、不易被裂解为糖基和花色素基元。

矿石中的金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿。矿石中可利用的元素较多，原矿中铜品位为1.82%、铅品位1.87%，铜铅含量大于工业品位，锌品位1.78%达到了最低工业品位；硫品位13.10%达到边界品位。从铜铅锌物相分析可以看出，铜、铅、锌硫化物占有率分别为96.98%、87.59%和97.90%，从铜和锌考虑该矿为原生矿。铅硫化物的占有率达不到90%，氧化相占8.6%。综合铜铅锌三种金属的氧化情况，该矿石为原生矿。

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矿物嵌布粒度的相对大小顺序为黄铁矿＞闪锌矿≈方铅矿＞黄铜矿。黄铜矿、闪锌矿和方铅矿与非金属矿物、黄铁矿的关系密切，且矿物之间紧密共生。部分黄铜矿、闪锌矿和方铅矿粒度较细，与非金属矿物、黄铁矿呈包裹关系，且部分目的矿物间也呈包裹关系。细粒包裹关系的存在，对目的矿物的解离较为不利，可能会影响铜、铅、锌精矿的指标。

在分别只加丁基黄药、乙基黄药、乙硫氮、丁铵黑药、25#黑药、Z-200和苯胺黑药7种捕收剂及2#油的条件下，探讨各有用矿物的可浮性。试验矿浆中-0.0074mm含量占85%，采取“一选二扫”流程试验，改变捕收剂和改变2#油的用量，得到粗精矿的回收率。试验结果见图1。

2 可浮性研究试验

邢先生1935年出生于海南岛乐东县黄流镇，17岁中师结业考入华中师范学院中文专修科，因成绩优良结业后留在华中师范学院中文系汉语教研室工作。因路途遥远，加之经济困难的缘由，他出岛32年后才第一次回到故乡。这32年间，邢先生完全靠家书与父亲等亲人交流。这部书收录邢福义先生自1955年至1991年寄给父亲的信件，时间跨度37年。鸿雁传书，向父亲报告学习进展、工作情况、个人思想、生活状况，倾吐对亲人与故乡的思念。全书反映了作者及其家人这一时期的人生历程和家庭变迁，展示了作者在语言学领域不断成长进步的学术生涯，在一定程度上折射了我们国家该时期的社会变革，表现了当代中国知识分子的风雨人生和家国情怀。

试验结果表明，铜、铅、锌、硫矿物的可浮性差异不显著，只有Z-200对铜矿物的选择性较其他矿物略显著一些。使用乙基黄药和苯胺黑药为捕收剂时，对锌的捕收能力弱一些，有利于铜铅与锌的分离。

3 浮选流程探讨试验

由于铜、铅、锌矿物的可浮性相差不显著，一般不适用优先浮选流程。浮选流程探讨主要考虑部分混合浮选、等可浮选和全混合浮选。流程试验主要考查铜、铅精矿指标，以及锌在铜铅作业中的上浮率。

部分混合浮选时，细度-0.0074mm含量占85%；等可浮选和全混合浮选时，细度-0.0074mm含量为70%，再磨后-0.038mm含量达到85%。等可浮选第一阶段选用乙基黄药为浮选药剂，全混合浮选第一阶段选用乙基黄药、丁基黄药和乙硫氮混合药剂。部分混合浮选、等可浮选及全混合浮选的第二阶段铜铅和锌分离采用硫化钠和硫酸锌为抑制剂，乙基黄药浮选药剂，2#油起泡剂，铜、铅分离采用Z-200为浮选药剂。

经过前面的大量试验，在铜铅与锌分离时，抑制剂主要是石灰、硫化钠和硫酸锌，浮选药剂是乙基黄药。抑制剂的用量是各项指标好坏的关键，专门对抑制剂的用量进行试验，其中硫化钠加到磨机内和磨机外的对比试验。试验结果表明，硫化钠加入磨机中，随着硫化钠用量的增加，铜铅作业中铜、铅的回收率及锌的上浮量逐渐降低，数据如图2。

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由表2可知，全混合浮选流程所得的铜精矿含铅、锌高；等可浮选和部分混合浮选流程所得的铜精矿中含铅、锌均合格，但等可浮选流程的铜精矿指标低。为了保证铜、铅、锌精矿指标，选择细磨、铜铅部分混合浮选流程较为适宜。因此，后期对部分混合浮选进行条件试验。

4 铜铅部分混合浮选流程试验

4.1 抑制剂探索试验

从上述试验数据看，铜精矿铜的品位＞20%、含铅＜4%、含锌＜4%；铅精矿铅品位较低，达不到品级。因此，下步进行提高铅精矿铅品位及回收率试验。

对磨矿细度85%～0.074mm的铜铅粗精矿精选两次所得的铜铅精矿进行铜铅分离。对浮铜抑铅及抑铜浮铅流程分别进行了铜铅分离探讨试验，试验流程及条件分别见图4及图5，结果列表4-18。

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通过试验发现添加腐植酸钠、次氯酸钠对黄铁矿有抑制作用，但对铜也有抑制作用；亚硫酸钠、硫代硫酸钠对黄铁矿的抑制效果不明显。因此，铜铅混合精选时应添加石灰、硫化钠和硫酸锌。

由于铜铅粗选精矿中含有大量的黄铁矿，为了提高铜铅精矿的铜、铅品位及降低含锌量，铜铅精选时除添加锌抑制剂外，还须添加黄铁矿的抑制剂。黄铁矿的抑制剂有：石灰、腐植酸钠、次氯酸钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠等

。

4.2 铜铅精选药剂用量试验

部分混合浮选中锌在铜铅作业中的上浮率为52.19%，主要分布在铜铅中矿中，其含量为31.58%；等可浮选中锌在第一段上浮率为78.42%，铜铅精矿和中矿中的含量分别为7.18%和7.62%；等可浮选中可以得到合格铜、铅、锌精矿，产率分别为58.43%、13.5%和16.89%，但铜精矿中铅+锌为21.17%，含量偏高。3种浮选流程试验结果见表2。

综合试验数据分析，硫化钠加到磨机外，且用量以200g/t为宜，硫酸锌用量以800g/t，石灰用量以1000g/t，硫酸锌用量以800g/t，乙黄药用量以40g/t为宜。

4.3 锌粗选试验

根据前期的试验成果，在铜铅扫选后的尾矿中，对锌进行粗选。粗选时用石灰调节pH值，用硫酸铜活化，用丁基黄药为捕收剂，2#油为起泡剂。试验流程见图3。

通过上述流程试验后，确定药剂的最佳用量为石灰1000g/t；硫酸铜300g/t，丁黄药30g/t。铜铅粗精矿中锌含量为47.29%，锌粗精矿中锌的含量为49.13%。

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4.4 铜铅分选试验

试验结果表明，捕收剂选用乙基黄药时，石灰、硫化钠、硫酸锌组合，对锌的抑制效果较好，铜、铅的回收率也得到保证；捕收剂选用苯胺黑药时，对锌有抑制效果，但铜回收率也受影响。因此，捕收剂选择乙基黄药为宜，锌抑制剂宜使用石灰、硫化钠、硫酸锌组合。

由表4结果可知：铜铅分离采用浮铜抑铅效果较好，在分离前先用活性炭脱药，再进行铜铅分离，铅抑制剂采用亚硫酸钠+水玻璃+CMC无毒药剂组合，铜捕收剂采用Z-200。

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此外，还研究抑制剂用量试验，找到最佳的药剂用量。为了考查铜精矿中铜、铅精矿中的铅是否达标。专门做了铜铅分离开路试验，试验数据见表5。

大量试验证明，闪锌矿均能被铜离子或其他可溶性重金属离子活化，在磨矿过程中也可实现

。因此，让铜铅与锌有效分离，必须对闪锌矿进行抑制。抑制剂试验时，捕收剂分别选择苯胺黑药和乙基黄药。试验结果见表3。

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浮铜抑铅流程所得的槽内产品铅精矿含铅不高的原因分析：从浮选现象及MLA检测结果可知，主要矿物为黄铁矿，其次是闪锌矿、脉石等矿物。因此，要提高铅精矿的铅品位，需要进行解决黄铁矿的问题。解决的方法有：①把黄铁矿抑制到尾矿中；②铅精矿除硫即铅硫分离。

5 磨矿细度试验

磨矿细度试验主要进行铜铅、锌的粗、扫选作业，目的是考查铜、铅、锌在尾矿中的损失情况，以便确定适宜的一段磨矿细度。

从试验数据看，随着磨矿细度的增加，铜、铅在铜铅粗精矿和铜铅中矿的含量逐渐增加，锌在铜铅作业中的上浮量变化不大；铜、铅在锌作业中的含量及损失率逐渐降低，锌在锌作业中的含量逐渐增加，锌的回收率变化不大；尾矿中铜、铅、锌的品位及损失率略有降低。因此，要保证铜、铅、锌精矿的指标，但是磨矿细度85%～0.074mm以后，各项指标变化不明显，所以，一段磨矿细度控制在85%～0.074mm下进行试验即可。

在等可浮选和全混合浮选时发现，对铜铅粗精矿再磨后，指标好转。为了验证考查粗磨、细磨条件下所得的铜、铅精矿的指标。进行一段细磨（即85%～0.074mm）精选试验和一段粗磨（65%～0.074mm）铜铅粗精矿细磨（85%～0.038mm）试验。当磨矿细度为65%～0.074mm，铜铅精选两次后所得的精矿经再磨（85%～0.038mm）后，再精选两次所得的铜铅精矿进行铜铅分离，所得的铜精矿含Pb+Zn合格；锌在铜铅作业中的上浮率较大（55.38%）。当磨矿细度为85%～0.074mm，铜铅精选两次后所得的精矿铜铅分离，所得的铜精矿含Pb+Zn合格；锌在铜铅作业中的上浮率也较大（49.89%）。所以，要想保证铜、铅的回收率以及降低锌在铜铅作业中的上浮量，须细磨。因此，综合考虑，一段磨矿细度-0.074mm含量85%，铜铅粗精矿不再磨适宜。

6 结语

（1）该矿石推荐采用“铜铅部分混合浮选”流程处理。主要条件和指标为：原矿在一段磨矿细度-0.074mm达到85%的条件下进行铜铅部分混合浮选，得到铜铅粗精矿。铜铅混合精矿的分离采用浮铜抑铅—抑硫浮铅。混和浮选的尾矿锌硫优先浮选，锌尾矿浮选硫。

（2）闭路试验获得够品级的铜（银）精矿，铜回收率91.46%；铅（银）精矿，铅回收率62.16%；锌精矿，锌回收率70.65%；硫精矿，硫回收率38.04%。

（3）铜、铅、锌、硫矿物的可浮性差异不显著，因此，给铜、铅、锌矿物的分离带来一定难度，尤其提高铅精矿的铅品位较难。铜的矿物有次生铜矿物的存在。因此，难免使得铜精矿含铅+锌略偏高，从而影响铅精矿铅的回收率和锌精矿锌的回收率。

[1]李明明，林爽．某微细粒嵌布铜锌铁多金属矿选矿试验研究[J]．矿业研究与开发，2020（7）：7-12．

[2]李磊，肖仪武，武若晨，等．影响某深海多金属硫化物选冶的矿物学因素[J]．有色金属，2021（1）：6-12．

[3]熊道陵,胡岳华,贺治国,等．有机抑制剂在硫化矿浮选中抑制砷黄铁矿的研究进展[J]．矿冶工程，2004(2)：42-44．